Вода для водки. Что нужно знать?

Вода, как и этиловый ректификованный спирт, является основным полуфабрикатом для приготовления водки. Поэтому важно понимать её состав, свойства и уметь подбирать для своего напитка только лучший образец. 

Основные примеси

Примеси, которые содержит в себе вода, без всяких сомнений влияют на органолептические показатели получаемого продукта. При этом наличие того или иного химического элемента изменяет вкус, цветность, ароматику. В ряде случаев данные элементы обладают токсичными свойствами, что не добавляет “плюсов” в копилку водки. Например, содержат соли тяжелых металлов, нитраты, галогены и другие.

Здесь нужно понимать, что вода идет не только на приготовление самой водки, но и расходуется на ополаскивание бутылок, мойку сортировочного оборудования, постановку браги для спирта и т.д. 

Чтобы не испортить как сам продукт, так и ваши элементы аппаратов (наиболее частая проблема – выход из строя ТЭНов), нужно понимать воду изнутри.

Природная вода представляет собой сильно разбавленный раствор солей, содержащий в себе примеси, отличающиеся по размеру и физико-химическому состоянию:

1. Крупные взвеси: частички песка, глины, планктона, нерастворимых металлов и т.д.

2. Тонкие взвеси: эмульсии, бактерии, пены, суспензии и т.п.

3. Органические соединения и газы промышленного и биологического происхождения.  

4. Вещества, подверженные распаду молекул на ионы (диссоциация): соли, кислоты, основания. 

Жесткость воды 

Во многих регионах качественный и количественный состав воды отличается, как “небо и земля”. Все зависит от почвы, вносимых в нее удобрений, фильтрационных систем на водоочистительных станциях. При этом разнится такой важный параметр, как жесткость, определяемый количеством растворенных в воде солей, главным образом, Ca2+ и Mg2+  . Остальные соли железа, стронция, бария и тяжелых металлов, на жесткость сказываются незначительно.  

Жесткость воды подразделяются на:

1. Временную (карбонатную) Определяется наличием в воде бикарбонатов Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2, которые при кипячении или фильтрации выпадают в осадок. Вода умягчается и в том числе, появляется тот самый характерный белый налет на ТЭНах.

2. Постоянную (некарбонатную) В основном обусловлена присутствием сульфатов, хлоридов, нитратов и других солей кроме бикарбонатов. Всё, что остается в воде после кипячения, это как раз и есть постоянная жесткость. 

Общая жесткость – суммарное содержание временной и постоянной жесткости. 

По жесткости воду классифицируют на следующие группы:

1. Очень мягкая - до 1,5 мг-экв/л

2. Мягкая от 1,5 до 3 мг-экв/л

3. Умеренно жесткая от 3 до 6 мг-экв/л 

4. Жесткая от 6 до 10 мг-экв/л

5. Очень жесткая более 10 мг-экв/л

В зависимости от рН и щелочности воды жесткость выше 10 мг-экв/л может вызывать образование шлаков в распределительной системе водоснабжения и накипи при нагревании. Вода жесткостью менее 5 мг-экв/л может оказывать коррозионное воздействие на водопроводные трубы. Жесткость воды может влиять и на применяемость для потребления человеком с точки зрения ее вкусовых свойств.

В идеале по действующему межгосударственному стандарту ГОСТ 12712-2013 на “Водки и водки особые” применяют очень мягкую питьевую воду с  с жесткостью до 1 мг-экв/л для естественной неумягченной воды и до 0,2 мг-экв/л для исправленной, в том числе умягченной воды, и рН от 5,5 до 7,0.

Рассматривать методы умягчения воды не имеет смысла, т.к. заниматься подготовкой по конкретным химическим элементам в домашних условиях невозможно. Но все же химический состав основных примесей, содержащихся в воде, стоит рассмотреть. Руководствуясь указанными ниже минимальными знаниями, вы сможете усовершенствовать состав своей воды и установить необходимый бытовой фильтр. 

Но для начала совет: 

Если вы только начинаете свой путь в винокурении, визуально посмотрите на воду, которую желаете использовать. Вода должна быть кристально прозрачной, не иметь цвета, без посторонних примесей, приятная на вкус и запах. Для справки, запах определяют при 2-ух температурах: 20 градусов и нагревании до 60 градусов. 

Далее для определения конкретного состава и своего так скажем успокоения, можно отнести воду на лабораторный химический и микробиологический анализ.

Когда все показатели будут перед вами, станет понятно, как действовать дальше. 

Нужно только осознавать, что состав воды из скважины, городского водоснабжения, колодца, родника и т.д. не бывает постоянным.

К тому же бытует мнение, что чем глубже источник воды и “обитает” в экологически чистом районе, тем она качественнее для водки. Это ошибочное суждение. Все должно быть подтверждено документально.

Поэтому оптимально рекомендую проверять воду минимум 1 раз в полгода. 

Приступим к составу. 

Влияние состава примесей на водку 

В воде присутствуют следующий химический состав примесей: 

• Главные ионы превалируют: калий К+, натрий Na+, кальций Са2+, магний Mg2+, сульфаты SО 2-, хлориды С1-, карбонаты СО 2-, гидрокарбонаты НСО - .

• Растворенные газы: кислород О2, диоксид углерода СО2, сероводород H2S, азот N2 и другие. 

• Биогенные соединения азота, кремния и фосфора.  

• Микроэлементы – остальные хим. элементы в меньших количествах.

• Органические соединения 

Первая группа наиболее “остро” влияет на водку. Рассмотрим подробнее, что нам с вами может понадобится. 

В воде натрий присутствует в основном в двух формах:

1. Хлоридной  NaCl Придает водке кисло-соленый привкус.

2. Бикарбонатной NaHCO3 Cмягчает вкус водки и уменьшает жгучесть.

Высокое содержание ионов данного элемента провоцирует выщелачивание внутренней поверхности стеклянных бутылок.

Калий (К+) При концентрации более 10 мг/дм3 усиливает кисло-соленый привкус хлоридов натрия.

Кальций (Са2+) Отвечает за полноту вкуса. Гидрокарбонат кальция смягчает вкус водки и уменьшает ее жгучесть. Карбонат кальция является основной причиной образования осадка в водках. С повышением температуры растворимость солей кальция уменьшается. 

Магний (Mg2+) подчеркивает полноту вкуса только в малых количествах. Его избыток придает водкам горьковато-вяжущий привкус. В водно-спиртовой смеси магний образует муть и выпадает в осадок. С повышением температуры растворимость солей магния уменьшается. 

Марганец (Mn2+) отрицательно влияет на вкусовые качества водок уже при концентрации 0,02 мг/дм3, как и железо. Большие количества его солей также могут приводить к помутнениям в водках. 

Медь (Cu2+) и все её соединения придают водке грубый металлический привкус уже при концентрации 0,02 мг/дм3.
Железо (Fe3+) отрицательно влияет на качество водки при концентрациях выше 0,02 мг/дм3, придавая неприятный «чернильный» привкус и образуя видимые глазом помутнения. Образование таких осадков возможно даже через 3 – 6 месяца после розлива водки в зависимости от условий хранения.

Алюминий (Al3+) в воде находится в виде сульфата Al(SO4)3 и гидратированных алюмосиликатов, что способствует образованию кремнийсодержащих осадков. Его содержание в воде не должно превышать 0,1 мг/дм3 . 

Гидрокарбонаты (НСО-) имеют высокую буферность. Способны нейтрализовать кислотные ингредиенты рецептуры.  При высоких концентрациях привносят грубые, горькие оттенки, которые легко заглушают остальные тона. По мнению ряда ученых гидрокарбонаты натрия и калия маскируют жгучесть и смягчают вкус водки, затеняют аромат примесей сивушного масла и альдегидов. Поэтому полное освобождение от них нецелесообразно. 

Карбонаты (СО2-) имеют сильнощелочную природу. При рН 6 – 9 переходят в форму гидрокарбонатов. Карбонат кальция плохо растворим как в воде, так и в водно-спиртовой смеси.  При этом его растворимость снижается с ростом температуры. Образование карбонатов кальция и магния – распространённая причина помутнений и осадков в водках. 

Кислород (О2), углекислый газ (СО2) положительно влияют на вкус воды. Однако, избыток кислорода в воде и водно-спиртовой смеси может приводить к ускорению нежелательных окислительных процессов. Например, к окислению этилового спирта до ацетальдегида на поверхности активного угля. 

Касаемо газов, аммиак NH 3 и сероводород (Н2S) отрицательно влияют на вкус и аромат водки, придавая резкие сернистые запахи тухлых яиц. 

Кремний (Si) в воде обычно находится в виде поликремниевой кислоты, кремниевой кислоты и ее солей. Кремний положительно влияет на вкусовые показатели водок. При концентрации выше регламентной и рН более 7 в готовом продукте вызывает опалесценцию и образует осадки силикатов. Например, с солями жесткости. Дополнительным источником кремния в воде может служить использование в схемах водоподготовки фильтров с загрузкой природного кремния. 

Сульфаты (SO2-) ограниченно растворимы в воде. Участвуют в формировании осадков гипса в виде сульфатов кальция и магния. В малых количествах придают водке гармоничный привкус, при концентрации более 35 – 40 мг/дм3 создают устойчивую горечь во вкусе, в нормативной документации этот показатель для воды ограничивается 50 – 80 мг/дм3.  

Хлориды (Cl-) придают воде полноту вкуса, а в водках смягчают вкусовые ощущения, создавая мягкие тона «послевкусия», в повышенных количествах придают воде и приготовленной на ней водке горький привкус. По нормам этот показатель должен иметь значения менее 60 – 80 мг/дм3.

Нитраты (NO3-) придают водкам неприятный горьковато-вяжущий привкус. При концентрации их выше 7 мг/дм3указывает на слишком высокое биологическое или химическое загрязнение воды. 

Нитриты (NO2-) – сильные токсины, являются продуктом биораспада и индикатором заражения воды колиформными бактериями.

Фосфаты (РO 3–) при рН менее 6,7 придают водке кислый привкус, а при рН более 7,3 – неприятный мыльный привкус. 

Токсичные элементы регламентируются отдельно.

Процесс сортировки  

Все же химический состав воды - это только часть, на которую следует обращать внимание в ходе приготовления водки. Поэтому пойдем с вами далее к главному этапу – сортировки, означающий процесс смешения воды и спирта.

Вливать воду в спирт или спирт в воду не имеет никакого значения – НАУЧНЫЙ ФАКТ. В любом случае что-то во что-то добавлять нужно, наибольшая частотность добавления показывает “воду в спирт” из-за разности плотностей. Плотность воды выше, чем у этилового спирта. 

Само строение водно-спиртовой смеси недостаточно изучено, но есть ряд исследований, определяющие её физико-химические свойства.

Относительная плотность 

Контракция 

При смешивании происходит адиабатическое сжатие - контракция, зависящая от концентрации спирта в растворе. По мере увеличения концентрации спирта в среде увеличивается сжатие водно-спиртовой смеси. Максимальное сжатие происходит при крепости 53 – 56 % об, а затем начинает уменьшаться.  

Важно! По своему характеру реакция смешения спирта с водой является экзотермической, значит идет с выделением тепла. Данное явление так же называют контракцией.  Максимальное количество тепла приходится на концентрацию спирта 36,25% об. Количество теплоты, выделяемой при образовании водно-спиртовой смеси, в зависимости от температуры и крепости. 

Для обеспечения водно-спиртовой смеси высокого качества рекомендуется: 

• понижать температуру воды

• понижать температуру спирта

• увеличивать долю умягченной воды

• увеличивать время перемешивания

Все это благоприятно влияет на уменьшение массовой концентрации альдегидов и противоположно на массовую концентрацию сивушных масел в водно-спиртовой смеси, что нежелательно. 

Оптимальными для сортировки считаются следующие параметры: 

1. Температура воды 11,9 градусов 

2. Температура спирта 11,9 градусов

3. Пропорция умягченной и деминерализованной воды 50:50%

4. Время перемешивания - порядка 25 минут 

p.s. Приготовить качественный спирт вам поможет ректификационная колонна Торнадо от Доктор Губер. 

Вода – необходимость в нашей жизни, в том числе для приготовления водки. Руководствуясь указанными параметрами химического состава и рекомендациями по проведению сортировки, можно существенно улучшить свой продукт. 

Успехов в винокурении!